CN87209315U - 柴油机供油提前角测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型的柴油机供油提前角测量仪，由供油压力传感器(1)、上死点传感器(2)、测量仪表(3)组成，其特点是供油压力传感器(1)的压电元件(8)用压电陶瓷材料制成，前衬层(9)用聚四氟材料加工成形，压电元件及前后电极，前衬层一体封装在塑料外壳(6)内，测量仪表采用以Z-80微处理为核心的智能仪表，该测量仪具有耐转动、耐温、耐油、测量准确，稳定性好等优点，是动态测量柴油机供油提前角的理想设备。

Description

柴油机供油提前角测量仪

本实用新型涉及一种柴油机专用仪表，主要用于动态测量柴油机供油提前角。

柴油机的供油提前角对柴油机的工作状况和燃油消耗，动力指标影响很大，因此在生产实际中非常有必要进行精度较高的测量。目前的柴油机供油提前角测量仪，按测量方式分两大类；一类是采用串联型的供油压力传感器，使用时需将高压油管断开，装上传感器，然后才能测量，这一类最有代表性的是日本产品；二类是采用并联夹持供油压力传感器，使用时只需将传感器夹在高压油管上即可测量，这一类的代表是奥地利AVL产品，其供油压力传感器的结构如图2所示，AVL传感器的压电元件材料为石英晶体，在夹油管的表面，有一层很薄的前电极铜皮（7），前电极（7）背后是橡胶（4）。在前电极（7）中部有一个很小的焊点（5），用于连接压电元件的导线。该测量仪在使用时，若转动传感器，首先将电极转掉，并且焊点也将断开，这样就失去作用了。故AVL要求使用者在使用时严禁转动传感器，否则将造成致命损坏，但在使用时，转动是很难避免的。

本实用新型的目的就是解决现有测量仪存在的问题研制一种耐转动、耐油、耐温、测量简单准确的柴油机供油提前角测量仪。

本实用新型是这样实现的：柴油机供油提前角测量仪由供油压力传感器（1）、上死点传感器（或闪频灯）（2）和测量仪表（3）组成，供油压力传感器由压电元件（8），前电极（7）、前衬层（9）、后电极（10）、外壳（6）和弹簧铰链（11）构成，其特征在于，压电元件（8）选用接收型压电陶瓷材料，制成管状元件，然后切成对称的两个半园，压电元件的电极涂于管的内外壁上，采用径向电极，径向极化，径向受力，后电极（10）用紫铜压制成形，前衬层（9）用聚四氟材料加工成形，压电元件、前、后电极、前衬层一体封装在塑料外壳（6）内，测量仪表（3）采用Z－80微处理机为核心的智能仪表。

下面结合实施例及附图对本实用新型做详细阐述：

图1为本实用新型测量仪的结构示意图。

图2为奥地利供油压力传感器的结构示意图。

图3为本实用新型供油压力传感器的结构示意图。

图4为本实用新型供油压力传感器的外形示意图。

图中，1为供油压力传感器，2为上死点传感器，3为测量仪表，4为橡胶，5为焊点，6为外壳，7为前电极，8为压电元件，9为前衬层，10为后电极，11为弹簧铰链，12为定位销孔。

柴油机工作时，上死点与供油时点之间有一一对应的关系，供油时点超前上死点的角度（折合成曲柄转角）就是供油提前角，测量仪就是把这个角度测量并显示出来。本实用新型的柴油机供油提前角测量仪，由夹持式的供油压力传感器（1）、上死点传感器（2）和测量仪表（3）组成（见图1）。供油压力传感器（1）的作用是将高压油管内的压力脉冲转换成模拟电信号输入给测量仪表（3）。上死点传感器（2）的作用是当柴油机活塞到达上死点位置时，发出一个电脉冲信号输入给测量仪表了（3）。以Z－80为核心的测量仪表（3）是将以上两个传感器送来的电信号进行处理，自动判别，计算，最后将测量结果显示在数字显示器上。

夹持式供油压力传感器（1）由压电元件（8）、前电极（7）前衬层（9）、后电极（10）、外壳（6）和弹簧铰链（11）构成（见图3）。压电元件（8）是供油传感器的关键部份，作用是将机械压力波转换成模拟电信号。压电元件（8）选用中国科学院声学所的接收型压电陶瓷材料，制成管状元件，然后切成对称的两个半园，电极涂于管的内外壁上，并且沿直径方向极化，当传感器工作时内壁与高压油管紧密偶合，受力方向也是径向的，即形成径向电极，径向极化，径向受力。当柴油机工作时，高压油泵定时定量将燃油经过高压油管供给喷油咀。在高压油管中油的压力是脉冲的变化地。由于传感器是夹在油管外壁的，油管外壁在内部压力脉冲的作用下，产生微小的膨胀变形，这就相当于对压电元件施加了压力，而且这种压力是随管内压力脉冲的变化而变化地。这样压力陶瓷电极间产生的电压就与管内的压力脉冲相对应，从而实现了模拟机械压力的电压转换。后电极（10）是由紫铜压制成形的。其作用是：一方面当做导线将压电元件（8）的外电极引出来；另一方面是保证对陶瓷片施加预应力较为均匀。它的一面与压电元件（8）紧密相粘，加压力时它的圆弧部分直径基本不变，并且有一定弹性，因而保证压电陶瓷片不断裂和预应力均匀。前电极（7）由薄铜皮制成，主要是将压电元件（8）的内电极引出并与油管接通形成回路。另外也起耐磨和前衬层的作用。前衬层（9）选用聚四氟加工成形，作用是使压电元件和油管之间偶合紧密和均匀。由于聚四氟化学性能稳定，耐温好，不易老化，质地硬中有软，用它做前衬层，可以消除一些油管不圆度的影响，使得偶合紧密，均匀。同时对一体封装也有利。压电元件、前后电极、前衬层一体封装在塑料外壳（6）内，外形如图4，采用一体封装的结构，一方面是耐油，另一方面耐转动，稳定性好。弹簧铰链11作用是使传感器紧紧夹在油管上。

测量仪表（3）采用Z－80微处理机构为核心的智能仪表，这样减少了仪表的故障，提高了性能，同时也易于扩展其功能。为了使仪表测量的数据比较准确和确定，消除一些离散型的误差，采用了多次采样，做平均值处理，并采用了“同步检动”的技术，使仪表有了较好的稳定性，准确性也有了保证。

用本实用新型的测量仪器测量时，用一弹簧铰链将供油压力传感器紧紧夹固在一缸的高压油管上，将上死点传感器装在上死点定位销孔12内（或是使用闪频灯对准上死点标记），再将测量仪表电源线联好，将两个传感器的信号线与测量仪表联连好（见图1），起动柴油机，测量仪就自动进行测量，同时显示柴油机的供油提前角和柴油机的曲轴转速。

本实用新型的柴油机供油提前角测量仪，由于供油压力传感器采用电极与压电元件相粘，电极和衬层预先压在一起，并采用一体封装的结构，因而就不会使电极剥落，也不会断开和压电元件内电极的通路，因而在使用中无需严禁转动。本实用新型的测量仪具有耐转动、耐温、耐油、操作简单，测量准确，稳定性好等特点，利用此测量仪可使柴油机的动力指标、油耗、排烟等得到较大的改善。

Claims (1)

1、一种柴油机供油提前角测量仪，由供油压力传感器(1)、上死死点传感器(或闪频灯)(2)和测量仪表(3)组成，供油压力传感器由压电元件(8)、前电极(7)、前衬层(9)、后电极(10)外壳(6)和弹簧铰链(11)构成，其特征在于，压电元件(8)选用接收型压电陶瓷材料，制成管状元件，然后切成对称的两个半园，压电元件的电极涂于管的内外壁上，采用径向电极，径向极化，径向受力，后电极(10)用紫铜压制成形，前衬层(9)用聚四氟材料加工成形，压电元件及前后电极、前衬层一体封装在塑料外壳(6)内，测量仪表(3)采用以Z-80微处理机为核心的智能仪表。

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